【摘 要】
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主流商用白光LED存在较低显色指数、颜色还原度低等缺点。近紫外芯片激发三基色荧光粉可获得任意色温及较高显指的白光,是潜在解决现有白光LED缺点的另一种方法。因此研发支持近紫外激发的荧光粉是十分重要的。钒酸盐荧光粉具有宽带发射,掺杂稀土离子后可实现发光颜色可调节等优点。本文采用高温固相法制备三种体系荧光粉,利用XRD、扫描电镜、荧光光谱仪等多种表征手段,详细研究了三个体系粉体的结构和光学性能,内容包
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主流商用白光LED存在较低显色指数、颜色还原度低等缺点。近紫外芯片激发三基色荧光粉可获得任意色温及较高显指的白光,是潜在解决现有白光LED缺点的另一种方法。因此研发支持近紫外激发的荧光粉是十分重要的。钒酸盐荧光粉具有宽带发射,掺杂稀土离子后可实现发光颜色可调节等优点。本文采用高温固相法制备三种体系荧光粉,利用XRD、扫描电镜、荧光光谱仪等多种表征手段,详细研究了三个体系粉体的结构和光学性能,内容包括:（1）LiCa2Mg2V3O12:x Eu3+（x=0-0.05）:粉体最佳合成温度为800℃,在最佳激发波长360 nm下基体发出青绿色的光,最强发射峰位于520 nm。掺杂不同浓度Eu3+后,发射光谱中显示出Eu3+的特征发射峰,归因~5D0→~7Fn（n=1,2,3,4）跃迁,当Eu3+浓度为0.02时为发射强度最大,电偶极-四级相互作用机制对[VO4]3-到Eu3+的能量传递起主导作用。Li Ca2Mg2V3O12、Li Ca2Mg2V3O12:0.01Eu3+的量子效率分别为42.5%和38.6%。最后用Li Ca2Mg2V3O12:0.01Eu3+组合商用BAM蓝粉制成色温为3847 K、显色指数为89的白光LED。（2）LiCa2Sr Mg V3O12:x Eu3+（x=0-0.05）:粉体最佳合成温度为850℃,在最佳激发波长340 nm的激发下基质发射浅绿色光,最强发射峰位于490 nm。在基质中掺杂不同浓度Eu3+后发射光谱出现其特征发射峰,对应跃迁~5D0→~7Fn（n=1,2,3,4）,当浓度为0.04掺杂Eu3+时,样品发射强度达到最大值。电偶极-偶极相互作用机制对[VO4]3-到Eu3+的能量传递起主导作用。Li Ca2Sr Mg V3O12、Li Ca2Sr Mg V3O12:0.01Eu3+的量子效率分别为32.5%、39.3%。最后用Li Ca2Sr Mg V3O12:0.01Eu3+混合商用BAM蓝粉制备出色温为3665K、显色指数为90的白光LED。（3）NaCa2Mg2V3O12:x Sm3+（x=0-0.05）:粉体最佳合成温度是800℃。在最佳激发波长为340 nm的激发下,基质发射蓝绿色光,最强发射峰位于500 nm。掺杂不同浓度Sm3+后,发射光谱显示出Sm3+的特征发射峰,归因Sm3+的~4G5/2→~6Hn/2（n=5,7,9,11）能级跃迁。当Sm3+浓度为0.03时样品发射强度达最大值,电四级-四级相互作用机制主导[VO4]3-基团到Sm3+之间的能量传递。样品的荧光寿命随Sm3+浓度增加而降低,Na Ca2Mg2V3O12、Na Ca2Mg2V3O12:0.01Sm3+的量子效率分别为35.3%和30.2%。
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